1.1. שיטת סינתזה
באופן כללי, הכנת חומצה פולילקטית (PLA) מסונתזת מחומצת חלב כחומר גלם. כיום קיימות שיטות סינתטיות רבות, ככל ששיטת הפוליקונדנסציה הישירה של חומצת חלב היא בוגרת יותר, והשנייה היא לסנתז תחילה לקטיד מחומצה לקטית, ולאחר מכן פילמור פתיחת הטבעת בפעולת זרז. יש גם שיטת פילמור פאזה מוצקה.
1. שיטת פילמור ישיר של חומצת חלב
שיטת הפילמור הישיר נחקרה כבר בשנות ה-30 וה-40, אך מכיוון שטכנולוגיות המפתח הקשורות להרחקת מים בתגובה לא נפתרו היטב, המשקל המולקולרי של המוצרים נמוך (כולם מתחת ל-4000), חוזק נמוך מאוד , קל לפירוק, ללא פרקטיות.
Japan Showa Polymer Co., Ltd מאמצת את השיטה של חימום איטי של חומצה לקטית בגז אינרטי ופירוקה באיטיות כך שהחומצה הלקטית מיובשת ומתעבה ישירות, והמגיב מתעבה עוד יותר ב-220~260 מעלות צלזיוס ו-133 פא עד להשיג משקל מולקולרי של יותר מ-4000. חומצה פולילקטית. עם זאת, זמן התגובה של שיטה זו הוא ארוך, והמוצר יהיה מיושן, מפורק, דהוי ולא אחיד בטמפרטורה גבוהה בשלב מאוחר יותר. חברת Mitsui Press Chemical היפנית משתמשת בשיטת פילמור תמיסה כדי לבצע פילמור ישיר של חומצה לקטית לקבלת חומצה פולילקטית.
המאפיין העיקרי של השיטה הישירה הוא שהחומצה הפולילקטית המסונתזת אינה מכילה זרז, כך שכאשר תגובת הפוליקונדנסציה מתקדמת במידה מסוימת, המערכת תופיע במצב שיווי משקל. צריך לחמם אותו וללחוץ כדי לשבור את שיווי המשקל בתגובה, ותנאי התגובה קשים יחסית. בשנים האחרונות, באמצעות חדשנות ושיפור הטכנולוגיה, שיטת הפילמור הישיר התקדמה במידה מסוימת, ויש ליישם אותה על ייצור תעשייתי בקנה מידה גדול בעתיד הקרוב, ככל שהטכנולוגיה ממשיכה להתבגר.
2. שיטת פילמור פתיחת טבעת
פילמור פתיחת טבעת היא שיטת הייצור הנפוצה ביותר בעולם. כבר באמצע המאה ה-20, חוקרי דופונט השיגו חומצה פולילקטית במשקל מולקולרי גבוה על ידי פילמור פתיחת טבעת. בשנים האחרונות, מחקר זר על סינתזה של חומצה פולילקטית התמקד בעיקר בפילמור פתיחת הטבעת של לקטיד.
מוצרי סדרת החומצה הפולילקטית המיוצרים על ידי Boehringer Zngelhelm בגרמניה בשיטה זו מופיעים בשוק תחת השם המסחרי; החומצה הפולילקטית המיוצרת על ידי Cargill בארצות הברית מעובדת על ידי ניפוח נפוח והדבקה מסתובבת לפיתוח מוצרים לא ארוגים רפואיים; ויש רק קומץ חברות במדינה שלי שיכולות לסנתז חומצה פולילקטית פולימרית, כמו המכון לחקר פולימרים של אוניברסיטת סאן יאט-סן. פילמור פתיחת הטבעת משתמש בעיקר בסטנו אוקטואט כיוזם, המשקל המולקולרי יכול להגיע למיליון, החוזק המכני גבוה והפילמור וההפרדה מתבצעים בשני שלבים:
3. שיטת הפילמור במצב מוצק
שיטה זו מתקבלת על ידי פילמור של השרף במשקל מולקולרי נמוך המתקבל על ידי פילמור ישיר בתנאים של לחץ מופחת ואקום וטמפרטורה בין Tg-Tm, על מנת להגביר את מידת הפילמור שלו ולהגדיל את משקלו המולקולרי, ובכך לשפר את חוזק החומר ויכולת העיבוד שלו. .
4. קח את החומר
גידולי מעטפת כגון תירס נכתשים כדי לחלץ את העמילן, אשר לאחר מכן הופך לגלוקוז לא מזוקק. כעת טכנולוגיות גבוהות רבות התגברו על תהליך הטחינה וההפקה של חומרי גלם ישירות ממספר רב של יבולים.
5. תסיסה
הגלוקוז מותסס באופן דומה לייצור בירה או אלכוהול, שהופך לחומצה לקטית בדומה למזון המוסף לשימוש ברקמת שריר אנושית.
6. מוצרי ביניים
מונומר חומצת החלב הופך לתוצר ביניים - חומצה לקטית מופחתת מים, כלומר לקטיד, בתהליך ריכוז מיוחד.
7. צבירה
לאחר טיהור מונומר הלקטיד בוואקום, נעשה שימוש בתהליך פירוק נטול ממס להשלמת פעולת פתיחת הטבעת לפולימר המונומר.
8. שינוי פולימרים
בשל ההבדל במשקל המולקולרי ובגבישיות של הפולימר, ניתן לשנות מאוד את תכונות החומר, ולכן PLA משתנה באופן שונה עבור יישומים שונים.